Tengeri környezeti jellemzés

Eredeti címe:

Marine Environmental Characterization

Könyv tartalma:

A környezeti adatok felhasználása a tudomány, a technológia és a tengeri műveletek támogatására drámaian fejlődött a hosszú távú óceáni megfigyelőközpontoknak, a pilóta nélküli platformoknak, a műholdas és part menti távérzékelésnek, az adatasszimiláló numerikus modelleknek és a nagysebességű kommunikációnak köszönhetően. A minőségileg ellenőrzött mérésekből és az ügyes előrejelzésekből rendszeresen készülnek és kerülnek közlésre a hasznosítható környezeti információk. Az összetett oceanográfiai folyamatok jellemzése a szárazföldi jellemzőkhöz képest nehezebb, mivel a gyakran távoli és veszélyes helyekről nehéz megfigyeléseket szerezni. Ettől függetlenül a part menti és óceánmérnöki projektek és műveletek megkövetelik a meteorológiai és oceanográfiai adatok gyűjtését és elemzését az információs hiányosságok pótlására, valamint numerikus modellek futtatását az érdeklődésre számot tartó régiók jellemzésére. Az adatelemzés szintén elengedhetetlen a nemzeti archívumokból, a helyszíni érzékelőkből, a képekből és a numerikus modellekből származó, széttagolt tengeri adatok integrálásához a projekt követelményeinek teljesítése érdekében. A holisztikus tengeri környezeti jellemzés elengedhetetlen az adatvezérelt döntéshozatalhoz a tudományos és műszaki életciklus (pl. kutatás, termelés, üzemeltetés, üzemeltetés, élettartam végéig) során.

Számos tengertudományi és technológiai projekthez számos műszer és modell alkalmazására van szükség a térben és időben változó folyamatok jellemzésére, amelyek hatással lehetnek a műveletekre. Mivel bizonyos környezeti feltételek hozzájárulnak a szerkezeti károkhoz vagy működési zavarokhoz, ezeket mérnöki célokra szabványosított statisztikai paraméterekkel írják le. A statisztikai leírásnak le kell írnia a szélsőséges feltételeket, valamint a hosszú és rövid távú változékonyságot. Ezek az adatok a modellek és szimulációk ellenőrzésére és validálására is felhasználhatók. A környezeti jellemzés arra a régióra terjed ki, ahol a mérnöki projektek vagy a tengeri műveletek zajlanak. A különböző tengeri útvonalakon közlekedő hajók esetében a környezeti feltételek leírásához elengedhetetlenek a tengeri adatbázisok és modellek. A tervezéshez és üzemeltetéshez használt adatoknak kellően hosszú időszakra kell kiterjedniük ahhoz, hogy leírják a szezonális és szubszezonális változásokat, a többéves, évtizedes, több évtizedes, sőt az olyan klimatológiai tényezőket is, mint a tengerszint emelkedése, a part menti szelek, a hullámok és a globális óceáni hőmérséklet. A kombinált adattípusok elengedhetetlenek az adott régió környezeti terhelésének kiszámításához. A tipikus tényezők közé tartoznak a szél, a hullámok, az áramlatok és az árapály. Egyes régiókban szükség lehet a biofouling, a földrengések, a jég, a sótartalom, a talajviszonyok, a hőmérséklet, a cunami és a láthatóság figyelembevételére.

A numerikus előrejelzésekhez megfigyeléseket is használnak, de a pontatlan fizikai feltételezések és/vagy a pontatlan kiindulási adatok miatt hibák keletkezhetnek, amelyek az előrejelzési idő növekedésével a hibák elfogadhatatlan mértékűvé válhatnak. Összességében a tengeri környezet jellemzésére szolgáló eszközök - a megfigyelési adatoktól a numerikus modellezésig - kritikus fontosságúak napjaink tudományos, mérnöki és tengeri üzemeltetési szakterületei számára.